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AUTOMOTIVE 4.0
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- ELETTRONICA OGGI 462 - MAGGIO 2017
fidabili. Nell’industria automobilistica per la gestione
dell’alimentazione si utilizzano solitamente PMIC (Po-
wer Management Integrated Circuit) che fanno parte
di sistema di elaborazione embedded centralizzato. I
produttori di semiconduttori offrono una vasta gamma
di PMIC di ultima generazione che utilizzano il control-
lo digitale e dispongono di interfacce di comunicazio-
ne avanzate.
Se l’industria automobilistica rappresenta il mercato
di massa per i sistemi di infotainment nelle applicazio-
ni automotive, lo sviluppo di città sempre più estese e
la crescente domanda di scambi tra queste città sta
evidenziando i limiti delle reti ferroviarie esistenti e la
necessità di poter usufruire di flotte di autobus che
consentano ai passeggeri di raggiungere agevolmente
le loro destinazioni.
Un recente studio ha evidenziato che la domanda
mondiale di autobus è destinata a crescere a un tasso
superiore del 5% su base annua, raggiungendo quota
664.000 unità nel 2018; questo aumento è doppio ri-
spetto a quello fatto registrare nel quinquennio 2008-
2013. Si prevede che il prossimo anno il numero di au-
tobus in uso in tutto il mondo supererà gli otto milioni
di unità e molti di loro saranno equipag-
giati con apparecchiature di infotainment
avanzate e sistemi di monitoraggio della
flotta (fleet monitoring) che richiedono so-
luzioni di alimentazione stabili e affidabili.
Autobus connessi
Come negli aerei e nei treni ad alta velocità
di nuova generazione, le apparecchiature
di infotainment sono spesso installate nei
sedili del passeggero e quindi richiedono
fonti di potenza locali che risultino immuni
da disturbi della linea, siano caratterizzati
da un basso livello di emissioni radio e ri-
sultino in grado di operare senza raffred-
damento ad aria forzata. Inoltre, i produt-
tori di autobus richiedono ai produttori di
sedili prodotti più semplici che richiedono
meno interventi di manutenzione (e di ag-
giornamento), con una sensibile riduzio-
ne dei cablaggi e delle interconnessioni.
Per soddisfare questi requisiti, la connet-
tività a livello dei sedili dovrà essere la
più semplice possibile, con un solo cavo
di alimentazione e una fibra ottica per la
trasmissione dati; questo significa che
la fonte di potenza che alimenta l’appa-
recchiatura di infotainment dovrà essere
installata nel sedile, con conseguente aumento delle
problematiche per i produttori di alimentatori.
Per decenni gli alimentatori per tali apparecchiature
erano posizionate sotto il sedile e utilizzavano il raf-
freddamento per convezione naturale.
La nuova generazione di moduli di potenza deve fun-
zionare in assenza di flusso d’aria, ragion per cui ven-
gono progettati e ottimizzati per il raffreddamento per
conduzione, ad esempio sfruttando una piastra (ba-
seplate) collegata alla struttura del sedile. Per ridurre
eventuali perdite di potenza e ottimizzare il raffredda-
mento, i convertitori di potenza richiedono livelli di
efficienza molto alti, con componenti dissipativi col-
legati direttamente al baseplate (Fig. 1). Le tecnologie
utilizzate nei convertitori ad alta densità di potenza nel
settore delle telecomunicazioni, come ad esempio il
trasformatore planare, gli elementi per lo scarico ter-
mico e, in alcuni casi, pompe di calore, sono state ora
adottate in tutta l’industria automobilistica.
Per alimentare i sistemi di infotainment usati nelle ap-
plicazioni automotive è necessario che i convertitori
di potenza siano conformi agli standard internazionali,
come ad esempio ISO7637, che definisce le condizioni
Fig. 2 – Esempio di “pulse test” previsto dallo standard ISO7367, che simula la riduzione
della tensione di alimentazione al circuito di avviamento dei motori a combustione
interna.